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DE102018133282A1 - Method for monitoring the temperature of a motor winding - Google Patents

Method for monitoring the temperature of a motor winding Download PDF

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DE102018133282A1
DE102018133282A1 DE102018133282.3A DE102018133282A DE102018133282A1 DE 102018133282 A1 DE102018133282 A1 DE 102018133282A1 DE 102018133282 A DE102018133282 A DE 102018133282A DE 102018133282 A1 DE102018133282 A1 DE 102018133282A1
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DE
Germany
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temperature
measuring line
motor
electric motor
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
DE102018133282.3A
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German (de)
Inventor
Ralph Wystup
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to CN201980077768.XA priority patent/CN113167661A/en
Priority to PCT/EP2019/072430 priority patent/WO2020126126A1/en
Priority to EP19758702.5A priority patent/EP3853971A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator (1) mit Motorwicklungen (2) und mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) zur Überwachung der Temperatur wenigstens einer Motorwicklung, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) eine Messleitung (20) im Bereich der Motorwicklung aufweist, die sich von einem Anschluss (21) zur Einkopplung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals bis zu einem Messleitungsende (22) erstreckt, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) eine Signalerzeugungseinrichtung (30) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals aufweist sowie eine Messeinrichtung (40) zum Messen der Signallaufzeit in der Messleitung (20), sowie eine Auswerteeinheit (50), die ausgebildet ist aus der jeweils gerade aktuell erfassten Signallaufzeit die aktuelle Temperatur der Motorwicklung zu bestimmen.The invention relates to an electric motor with a stator (1) with motor windings (2) and with a temperature monitoring device (10) for monitoring the temperature of at least one motor winding, the temperature monitoring device (10) having a measuring line (20) in the area of the motor winding, which is extends from a connection (21) for coupling an electromagnetic pulse or signal to a measuring line end (22), the temperature monitoring device (10) having a signal generating device (30) for generating an electromagnetic pulse or signal and a measuring device (40) for measuring the Signal transit time in the measuring line (20), and an evaluation unit (50), which is designed to determine the current temperature of the motor winding from the signal transit time currently being recorded.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung der Temperatur einer Motorwicklung eines Elektromotors.The invention relates to an electric motor with a temperature monitoring device and a method for monitoring the temperature of a motor winding of an electric motor.

Es gibt im Stand der Technik diverse sensorgebundene Lösungen zur Überwachung der Motortemperatur bzw. der Temperatur der Motorwicklungen. Bekannte Verfahren oder Maßnahmen sind die Verwendung von Thermofühlern, Kalmanfilter, Sensoren oder mittels mathematischer Modelle.There are various sensor-based solutions in the prior art for monitoring the motor temperature or the temperature of the motor windings. Known methods or measures are the use of thermal sensors, Kalman filters, sensors or by means of mathematical models.

Bei einer Verwendung von Sensoren wie Thermoschalter oder Thermofühler, welche die Temperatur insbesondere an den Wicklungen des Elektromotors messen, wird die Temperatur einerseits nur lokal erfasst und besteht ein Montageaufwand die Sensoren an geeigneter Stelle zu montieren. Um eine effiziente Temperaturüberwachung zu ermöglichen, ist bekannt, aus den punktuell erfassten Temperaturwerten mithilfe von thermischen Modellen eine Temperaturverteilung zu berechnen. Hierfür ist jedoch teilweise eine hohe Rechenleistung und eine Prozessverarbeitung erforderlich, wodurch die für die Berechnungen notwendige Hardware teuer ist und einen großen Platzbedarf hat. Hinzukommt, dass die thermischen Modelle, auf deren Grundlage die Temperaturverteilung berechnet wird, fehlerhaft sein können und meist nicht auf Veränderungen der Bedingungen angepasst werden können und teilweise auch nicht anpassbar sind. Beispielsweise kann eine berechnete Temperaturverteilung durch Verschleiß oder durch durchgeführte Wartungsmaßnahmen von der tatsächlichen Temperaturverteilung abweichen.When using sensors such as thermal switches or thermal sensors, which measure the temperature in particular on the windings of the electric motor, the temperature is only recorded locally on the one hand and there is an assembly effort to mount the sensors at a suitable point. In order to enable efficient temperature monitoring, it is known to calculate a temperature distribution from the point-by-point temperature values using thermal models. However, this sometimes requires high computing power and process processing, making the hardware required for the calculations expensive and taking up a lot of space. In addition, the thermal models, on the basis of which the temperature distribution is calculated, can be faulty and mostly cannot be adapted to changes in the conditions and are sometimes not adaptable. For example, a calculated temperature distribution can deviate from the actual temperature distribution due to wear or through maintenance measures.

Ein weiterer Nachteil diverser im Stand der Technik bekannter Methoden unter Verwendung von Sensoren und Thermoschaltern liegt in der technisch bedingten Alterung und demnach in einer begrenzten Lebensdauer.Another disadvantage of various methods known in the prior art using sensors and thermal switches lies in the technically-related aging and accordingly in a limited service life.

Wünschenswert wäre daher eine Lösung, die kostengünstig zu realisieren ist, wenig Bauraum benötigt, eine hohe Lebensdauer mit konstanten Bedingungen aufweist und zuverlässig eine Temperaturerfassung ermöglicht.It would therefore be desirable to have a solution that is inexpensive to implement, requires little installation space, has a long service life with constant conditions and reliably enables temperature detection.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik vereinfachte und kostengünstig realisierbare Temperaturüberwachungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung von Motorwicklungstemperaturen bereit zu stellen.It is therefore an object of the present invention to provide a temperature monitoring device which is simplified and inexpensive to implement compared to the prior art, and a method for monitoring motor winding temperatures.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird hierzu ein Elektromotor mit einem Stator mit Motorwicklungen und mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung zur Überwachung der Temperatur wenigstens einer Motorwicklung vorgeschlagen, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung eine (isolierte) Messleitung im Bereich der Motorwicklung aufweist, die sich von einem Anschluss zur Einkopplung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals bis zu einem Messleitungsende erstreckt, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung eine Signalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals aufweist sowie eine Messeinrichtung zum Messen der Signallaufzeit in der Messleitung sowie eine Auswerteeinheit aufweist, die ausgebildet ist,aus der jeweils gerade aktuell erfassten Signallaufzeit (Impulslaufzeit) die aktuelle Temperatur der Motorwicklung zu bestimmen.According to the invention, an electric motor with a stator with motor windings and with a temperature monitoring device for monitoring the temperature of at least one motor winding is proposed, the temperature monitoring device having an (insulated) measuring line in the area of the motor winding, which extends from a connection for coupling an electromagnetic pulse or signal to extends to a measuring line end, the temperature monitoring device having a signal generating device for generating an electromagnetic pulse or signal and having a measuring device for measuring the signal transit time in the measuring line and an evaluation unit which is designed from the currently recorded signal transit time (pulse transit time) the current temperature to determine the motor winding.

Die Laufzeit ist über die temperaturabhängige Permitivität des Dielektrikum des impulsleitenden Mediums (hier: Messdrahtanordnung mit Isolation) wiederum selbst eine temperaturabhängige Größe. Durch Messen der Laufzeit des eingebrachten Impulses lässt sich daher die Temperatur über eine Auswertung ermitteln.The runtime is itself a temperature-dependent variable based on the temperature-dependent permittivity of the dielectric of the pulse-conducting medium (here: measuring wire arrangement with insulation). By measuring the transit time of the introduced pulse, the temperature can therefore be determined via an evaluation.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messleitung entlang eines Statorabschnittes des Stators (vorzugsweise einem Statorzahn) im Bereich einer zu überwachenden Motorwicklung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass einerseits die Bewicklung des Statorzahns mit der Messleitung analog der eigentlichen Motorwicklung erfolgen kann und ferner die Messung unmittelbar im Bereich der Motorwicklung erfolgt, deren Temperatur zu erfassen ist.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the measuring line is arranged along a stator section of the stator (preferably a stator tooth) in the region of a motor winding to be monitored. This has the advantage that, on the one hand, the stator tooth can be wound with the measuring line analogously to the actual motor winding, and furthermore the measurement takes place directly in the area of the motor winding, the temperature of which is to be recorded.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Messleitungsende mit einem Abschlusswiderstand abgeschlossen bzw. ausgebildet ist. Als Abschlusswiderstand wird die technische Ausführung eines hochfrequenztauglichen Widerstands bezeichnet, der z. B. für Messzwecke oder zur Vermeidung von Reflexionen als Last am Ende einer Leitung angeschlossen wird. Abschlusswiderstände sollten besonders induktionsarm aufgebaut sein, daher kommen auch Massewiderstände zum Einsatz. Insofern kann das Messleitungsende direkt mit einem die zu überwachende Motorwicklung tragenden Statorzahn verbunden werden, der dann als Abschlusswiderstand wirkt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the end of the measuring line is terminated or designed with a terminating resistor. The terminating resistor is the technical design of a high-frequency resistor, which, for. B. for measuring purposes or to avoid reflections as a load at the end of a line. Terminating resistors should have a particularly low induction design, which is why ground resistors are also used. In this respect, the end of the measuring line can be connected directly to a stator tooth carrying the motor winding to be monitored, which then acts as a terminating resistor.

Es ist weiter von Vorteil, wenn zunächst die Messleitung um einen Statorzahn, mit dem die Motorwicklung später umwickelt wird, gewickelt wurde. Somit liegt die Messleitung im Inneren der Motorwicklung und kann mit dem gleichen Wickelverfahren bzw. der Wickeltechnik wie die Motorwicklung um den Statorzahn gewickelt werden, was fertigungstechnische und wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.It is also advantageous if the measuring line was first wound around a stator tooth, with which the motor winding is later wound. The measuring line is therefore inside the motor winding and can be wound around the stator tooth using the same winding method or winding technology as the motor winding, which has manufacturing and economic advantages.

Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass eine minimal zulässige Laufzeit tmin vorgegeben (und vorzugsweise dauerhaft gespeichert) ist und die Auswerteeinheit bei Unterschreiten dieser Laufzeit tmin die Spannungsversorgung vom Motor trennt oder die Stromaufnahme auf einen entsprechend niedrigeren Wert reduziert. Dies kann z. B. bei einer Impulsgeschwindigkeit von weniger als 1/100 der Lichtgeschwindigkeit der Fall sein. So kann für die Länge der relevanten Messstrecke eine entsprechende Laufzeit als Grenzwert definiert werden.It is also advantageously provided that a minimum permissible running time tmin is predetermined (and preferably stored permanently) and the evaluation unit disconnects the voltage supply from the motor or falls below this running time tmin or reduces the current consumption to a correspondingly lower value. This can e.g. B. at a pulse speed of less than 1/100 of the speed of light. A corresponding runtime can be defined as a limit value for the length of the relevant measuring section.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Laufzeit des Impulses mittels eines Rechenoperators aus der von der Permitivität abhängigen Impulsgeschwindigkeit bei einer bekannten Messleitungslänge auf Basis der folgenden Funktion mit der Auswerteeinheit ermittelt wird: ν ( ϑ ) = 1 L * C * = 1 μ ε ( ϑ ) = 1 μ 0 μ r ε 0 ε r ( ϑ ) = 1 μ 0 ε 0 c 1 μ r ε r ( ϑ )

Figure DE102018133282A1_0001
mit den folgenden Größen:

L*:
der induktive Leitungsbelag
C*:
der kapazitive Leitungsbelag
εr:
relative Permitivität
ε0:
elektrische Feldkonstante
µr:
relative Permeabilität
µ0:
magnetische Feldkonstante.
In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the transit time of the pulse is determined by means of a computing operator from the pulse speed, which is dependent on the permittivity, for a known measuring line length, based on the following function with the evaluation unit: ν ( ϑ ) = 1 L * C. * = 1 μ ε ( ϑ ) = 1 μ 0 μ r ε 0 ε r ( ϑ ) = 1 μ 0 ε 0 c 1 μ r ε r ( ϑ )
Figure DE102018133282A1_0001
with the following sizes:
L *:
the inductive cable covering
C *:
the capacitive cable covering
ε r :
relative permittivity
ε 0 :
electrical field constant
µ r :
relative permeability
µ 0 :
magnetic field constant.

In einer ersten Näherung ergeben sich dabei Werte zwischen 1/50 und 1/100 der Lichtgeschwindigkeit c aus der folgenden Näherungsgleichung für einen beispielhaften Isolator (hier Bariumtitanat): ν ( ϑ ) = c 1 3 10 3 10 4 c 50 c 100

Figure DE102018133282A1_0002
In a first approximation, values between 1/50 and 1/100 of the speed of light c result from the following approximation equation for an exemplary insulator (here barium titanate): ν ( ϑ ) = c 1 3rd 10 3rd ... 10 4th c 50 c 100
Figure DE102018133282A1_0002

In der 3 der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele findet sich der funktionale Zusammenhang der Dielektrizitätskonstante zur Temperatur.In the 3rd The description of preferred exemplary embodiments shows the functional relationship of the dielectric constant to the temperature.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist dazu vorgesehen, dass die mit einer Motorwicklung jeweils umwickelten Statorzähne des Elektromotors mit einer Bariumtitanatschicht (BaTiO3-Beschichtung) versehen sind.In a preferred embodiment it is provided that the stator teeth of the electric motor, each of which is wound with a motor winding, are provided with a barium titanate layer (BaTiO3 coating).

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Temperatur wenigstens einer (vorzugsweise jedoch aller) Motorwicklungen eines wie zuvor beschriebenen Elektromotors, welches folgenden Schritte umfasst:

  1. a. Erzeugen eines Impulses mittels der Signalerzeugungseinrichtung und Einkopplung des Impulses in die Messleitung,
  2. b. Erfassen der Impulslaufzeit des Impulses in der Messeleitung,
  3. c. Bestimmen der aktuellen Temperatur der Motorwicklung mittels der Auswerteeinheit aus der Signallaufzeit.
Another aspect of the present invention relates to a method for monitoring the temperature of at least one (but preferably all) motor windings of an electric motor as described above, which comprises the following steps:
  1. a. Generating a pulse by means of the signal generating device and coupling the pulse into the measuring line,
  2. b. Detection of the pulse transit time of the pulse in the exhibition line,
  3. c. Determining the current temperature of the motor winding using the evaluation unit from the signal runtime.

Es ist von Vorteil, wenn dabei bei Erreichen einer Grenztemperatur und zwar bei Unterschreiten einer vordefinierten Impulslaufzeit, vorzugsweise bei Unterschreiten von einem Hundertstel der Lichtgeschwindigkeit ein Stromfluss durch die Motorwicklungen unterbrochen oder reduziert oder die Spannungsversorgung des Motors komplett getrennt wird.It is advantageous if a current flow through the motor windings is interrupted or reduced or the power supply to the motor is completely disconnected when a limit temperature is reached, namely when the temperature falls below a predefined pulse duration, preferably when the temperature falls below one hundredth.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Prinzipskizze zur Erläuterung der Erfindung,
  • 2 ein Detail aus der 1, die einen exemplarischen Statorzahn mit einer Messleitung zeigt und
  • 3 zeigt den funktionalen Zusammenhang der Dielektrizitätskonstante von Bariumtitanat (BaTio3) zur Temperatur.
Show it:
  • 1 1 shows a schematic diagram to explain the invention,
  • 2nd a detail from the 1 which shows an exemplary stator tooth with a measuring line and
  • 3rd shows the functional relationship of the dielectric constant of barium titanate (BaTio3) to the temperature.

In 1 ist ein Elektromotor in schematischer Darstellung mit einem Stator 1 mit Motorwicklungen 2 und mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung 10 gezeigt. Die Temperaturüberwachungsvorrichtung 10 verfügt zur Überwachung der Temperatur der jeweiligen Motorwicklungen 2 über eine jeweilige Messleitung 20, die im Bereich der jeweiligen Motorwicklung 2 angeordnet ist, wie im Detail der 2 zu erkennen ist.In 1 is an electric motor in a schematic representation with a stator 1 with motor windings 2nd and with a temperature monitoring device 10 shown. The temperature monitor 10 has to monitor the temperature of the respective motor windings 2nd via a respective measuring line 20 that are in the area of the respective motor winding 2nd is arranged as in the detail of the 2nd can be seen.

In dem Detail der 2 ist die Messleitung 20 um einen Statorzahn 11 herum gewickelt und zwar unterhalb der eigentlichen Motorwicklung. Das bedeutet, dass die Messleitung als Wicklung um den Zahn herum an einer Bariumtitanatschicht geführt ist. Die Messleitung 20 erstreckt sich von einem Anschluss 21 zur Einkopplung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals bis hin zu einem Messleitungsende 22, an dem ein Abschlusswiderstand 23 angebracht ist.In the detail of the 2nd is the measuring line 20 around a stator tooth 11 wrapped around underneath the actual motor winding. This means that the test lead is wound around the tooth on a barium titanate layer. The measuring line 20 extends from a connector 21st for coupling an electromagnetic pulse or signal to the end of a test lead 22 on which a terminating resistor 23 is appropriate.

Die Temperaturüberwachungsvorrichtung 10 verfügt ferner über eine Signalerzeugungseinrichtung 30 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals sowie über eine Messeinrichtung 40 zum Messen der Signallaufzeit in der Messleitung 20.The temperature monitor 10 also has a signal generating device 30th for generating an electromagnetic pulse or signal and via a measuring device 40 for measuring the signal propagation time in the measuring line 20 .

Darüber hinaus ist eine Auswerteeinheit 50 vorgesehen, die ausgebildet ist aus der jeweils gerade aktuell erfassten Signallaufzeit die aktuelle Temperatur der jeweiligen Motorwicklung 2 zu bestimmen.In addition, there is an evaluation unit 50 provided that the current temperature of the respective motor winding is formed from the signal transit time that is currently being recorded 2nd to determine.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Statorzahn mit einer Beschichtung B aus Bariumtitanat (BaTiO3) beschichtet. Die 3 zeigt den funktionalen Zusammenhang der Dielektrizitätskonstante von Bariumtitanat (BaTio3) zur Temperatur. Dabei zeigt sich in dem Bereich um 120°C ein signifikanter Anstieg der Permitivität. Kommt die Wicklungstemperatur und damit die Temperatur des Bariumtitanats in die Nähe von 120°C ändert sich demnach die Impulsgeschwindigkeit von ca. c/50 auf ca. c/100, was mit einer herkömmlichen Messvorrichtung zum Messen von Impulslaufzeiten erfasst werden kann.In the exemplary embodiment shown, the stator tooth is coated B made of barium titanate (BaTiO3) coated. The 3rd shows the functional relationship of the dielectric constant of barium titanate (BaTio3) to the temperature. This shows a significant increase in permittivity in the range around 120 ° C. If the winding temperature and thus the temperature of the barium titanate comes close to 120 ° C, the pulse speed changes from approx. C / 50 to approx. C / 100, which can be measured with a conventional measuring device for measuring pulse transit times.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der erläuterten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution explained, even in the case of fundamentally different types.

Claims (11)

Elektromotor mit einem Stator (1) mit Motorwicklungen (2) und mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) zur Überwachung der Temperatur wenigstens einer Motorwicklung, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) eine Messleitung (20) im Bereich der Motorwicklung aufweist, die sich von einem Anschluss (21) zur Einkopplung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals bis zu einem Messleitungsende (22) erstreckt, wobei die Temperaturüberwachungsvorrichtung (10) eine Signalerzeugungseinrichtung (30) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Impulses oder Signals aufweist sowie eine Messeinrichtung (40) zum Messen der Signallaufzeit in der Messleitung (20), sowie eine Auswerteeinheit (50), die ausgebildet ist aus der jeweils gerade aktuell erfassten Signallaufzeit die aktuelle Temperatur der Motorwicklung zu bestimmen.Electric motor with a stator (1) with motor windings (2) and with a temperature monitoring device (10) for monitoring the temperature of at least one motor winding, the temperature monitoring device (10) having a measuring line (20) in the area of the motor winding, which extends from a connection ( 21) for coupling an electromagnetic pulse or signal up to a measuring line end (22), the temperature monitoring device (10) having a signal generating device (30) for generating an electromagnetic pulse or signal and a measuring device (40) for measuring the signal transit time in the measuring line (20), as well as an evaluation unit (50), which is designed to determine the current temperature of the motor winding from the signal transit time currently being recorded. Elektromotor mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleitung (20) entlang eines Statorabschnittes des Stators (1) im Bereich einer zu überwachenden Motorwicklung (2) angeordnet ist. Electric motor with a temperature monitoring device according to Claim 1 , characterized in that the measuring line (20) is arranged along a stator section of the stator (1) in the region of a motor winding (2) to be monitored. Elektromotor mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Messleitung (20) entlang eines Statorabschnittes des Stators (1) im Bereich jeder zu überwachenden Motorwicklung (2) angeordnet ist.Electric motor with a temperature monitoring device according to Claim 1 or 2nd , characterized in that in each case a measuring line (20) is arranged along a stator section of the stator (1) in the region of each motor winding (2) to be monitored. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messleitungsende (22) mit einem Abschlusswiderstand (23) ausgebildet ist.Electric motor according to one of the preceding Claims 1 to 3rd , characterized in that the measuring line end (22) is formed with a terminating resistor (23). Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messleitungsende (22) direkt mit einem die zu überwachende Motorwicklung (2) tragenden Statorzahn (11) verbunden ist.Electric motor according to one of the preceding Claims 1 to 3rd , characterized in that the measuring line end (22) is directly connected to a stator tooth (11) carrying the motor winding (2) to be monitored. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleitung (20) um einen Statorzahn (11), mit dem die Motorwicklung (2) umwickelt ist, gewickelt ist.Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring line (20) is wound around a stator tooth (11) with which the motor winding (2) is wound. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine minimal zulässige Laufzeit tmin vorgegeben ist und die Auswerteeinheit (50) bei Unterschreiten der Laufzeit tmin die Spannungsversorgung vom Motor trennt oder die Stromaufnahme auf einen entsprechend niedrigeren Wert reduziert.Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that a minimum permissible running time t min is specified and the evaluation unit (50) disconnects the voltage supply from the motor when the running time t min is undershot or reduces the current consumption to a correspondingly lower value. Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeit des Impulses mittels eines Rechenoperators aus der von der Permitivität abhängigen Impulsgeschwindigkeit bei einer bekannten Messleitungslänge auf Basis der folgenden Funktion mit der Auswerteeinheit (40) ermittelt wird: ν ( ϑ ) = 1 L * C * = 1 μ ε ( ϑ ) = 1 μ 0 μ r ε 0 ε r ( ϑ ) = 1 μ 0 ε 0 c 1 μ r ε r ( ϑ )
Figure DE102018133282A1_0003
mit: L*: der induktive Leitungsbelag C*: der kapazitive Leitungsbelag εr: relative Permitivität ε0: elektrische Feldkonstante µr: relative Permeabilität µ0: magnetische Feldkonstante
Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the transit time of the pulse is determined by means of a computing operator from the pulse speed, which is dependent on the permittivity, for a known measuring line length, on the basis of the following function with the evaluation unit (40): ν ( ϑ ) = 1 L * C. * = 1 μ ε ( ϑ ) = 1 μ 0 μ r ε 0 ε r ( ϑ ) = 1 μ 0 ε 0 c 1 μ r ε r ( ϑ )
Figure DE102018133282A1_0003
with: L *: the inductive cable covering C *: the capacitive cable covering ε r : relative permittivity ε 0 : electrical field constant µ r : relative permeability µ 0 : magnetic field constant
Elektromotor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Motorwicklung (2) jeweils umwickelten Statorzähne (11) des Elektromotors mit einer Bariumtitanatschicht B (BaTiO3-Beschichtung) versehen sind.Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the stator teeth (11) of the electric motor each wrapped with a motor winding (2) are provided with a barium titanate layer B (BaTiO3 coating). Verfahren zur Überwachung der Temperatur wenigstens einer Motorwicklung eines Elektromotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, welches folgenden Schritte umfasst: a. Erzeugen eines Impulses mittels der Signalerzeugungseinrichtung (30) und Einkopplung des Impulses in die Messleitung (20), b. Erfassen der Impulslaufzeit des Impulses in der Messeleitung (20), c. Bestimmen der aktuellen Temperatur der Motorwicklung mittels der Auswerteeinheit (50) aus der Signallaufzeit.Method for monitoring the temperature of at least one motor winding of an electric motor according to one of the Claims 1 to 9 which comprises the following steps: a. Generating a pulse by means of the signal generating device (30) and coupling the pulse into the measuring line (20), b. Detecting the pulse transit time of the pulse in the measurement line (20), c. Determining the current temperature of the motor winding using the evaluation unit (50) from the signal runtime. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei bei Erreichen einer Grenztemperatur bei Unterschreiten einer vordefinierten Impulslaufzeit, vorzugsweise bei Unterschreiten von einem Hundertstel der Lichtgeschwindigkeit ein Stromfluss durch die Motorwicklungen (2) unterbrochen oder reduziert oder die Spannungsversorgung des Motors getrennt wird.Procedure according to Claim 10 , When a limit temperature is reached when falling below a predefined pulse transit time, preferably when falling below one hundredth of the speed of light, a current flow through the motor windings (2) is interrupted or reduced or the voltage supply to the motor is disconnected.
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